CCD-Cams - Dr. Christian Pinter - Fototipps

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CCD-/CMOS-Cams meiner Balkonsternwarte

Die Einführung von CCD- bzw. CMOS-Kameras erlaubt Sternfreunden mit Amateurteleskopen heute Ergebnisse, wie man sie einst von Berufsastronomen mit Profiteleskopen kannte. Den Anfang machten um die Jahrtausendwende billige Webcams.
Zwo Asi 678MC
Diese CMOS-USB-3.0 Cam (Hersteller Zwo, China) besitzt eine maximale Auflösung von 3840 x 2160, was beim Einstellen von Planeten und natürlich bei der Fotografie von Details auf der Mondoberfläche hilfreich ist. Die Pixelgröße kann mit 2 µm als sehr fein bezeichnet werden.  

Die Quanteneffizienz ist mit 83% gut, der Sensor außerdem auch im IR empfindlich. Das eröffnet neue Möglichkeiten, da die Luftunruhe im IR verringert ist. Ohne Filter fängt die Cam das visuelle Licht plus Infrarot auf. Mit einem IR-Sperrfilter dringt nur visuelles Licht zum Sensor vor. Mit einem IR-Pass-Filter kommt nur infrarotes Licht durch.

Die maximale Framerate beträgt 47 fps bei voller Auflösung. Mit ROI schnellt sie auf über 300 fps hoch - und das trotz zwischengeschaltetem USB-Hub und Repeaterkabel. Die kürzeste Belichtungszeit scheint bei 1 ms (1/1000 s) zu liegen, die längste läge theoretisch im Minutenbereich: Doch wie bei Planetenkameras üblich, fehlt eine aktive Kühlung.

Die Cam würde sich auch als Sensor fürs Autoguiding eignen (wenn Autoguiding an meinem LX90 im azimutalen Modus funktionieren würde).

Ein ST4-Port ist vorhanden.
Die 678MC besitzt übrigens ein Stativgewinde an der Basis, denn die mitgelieferte Großfeld-Objektivlinse (2,5 mm, 1:1.2) soll fotografische Meteorbeobachtungen über weite Teile des Himmels ermöglichen.


Kamera: Zwo Asi 678 MC
Hersteller: Zwo Asi
Gekauft: November 2024
Typ: Color
Sensor: CMOS, Sony IMX678
Sensorgröße: 7,7 mm * 4,3 mm
Auflösung: 3840 * 2160 Pixel (8,3 MP)
Pixelgröße: 2 µm
Teleskopanschluss: 1,25 Zoll Steckanschluss, T2
Datentransfer: USB 3.0


Geschätzte Bildfelder

Gerät    Brennweite    N   Länge' Breite'
LX 90       2000 mm    10     12       7
ETX 105     1470 mm    14     17      10
4SE         1325 mm    13     19      11
C 90        1000 mm    11     25      14
Rubinar      500 mm   5.6     50      28
Vivitar      300 mm   5.6     83      47   


CCD-Rahmen zeichnen in Guide: Um in dieser Software einen passablen CCD-Rahmen für die 678MC zu zeichnen, suche ich im CCD-Auswahlfeld meine DSLR mit APS-C Sensor und verdreifache vorgeblich die wahre Brennweite der Optik.  
Celestron NI10 und NI5

Vor allem für die Planetenfotografie setzte ich bis inklusive 2024 die NexImage 5 und 10 von Celestron ein.
Die NI10 besitzt eine besonders feine Auflösung. Der Preis hierfür ist eine bescheidenere Lichtempfindlichkeit. Dafür aber erspart man sich bei längerer Brennweite mit dieser Cam die Barlowlinse: Eine 3 x Barlow-Linse würde nämlich selbst eine 9-fache Verlängerung der Belichtungszeit erfordern.

Die NI10 bietet zudem ein recht großes Bildfeld und eine Datenübertragung per USB 3.0
Obwohl diese Cams auch Einzelaufnahmen zulassen, wird damit in der Regel gefilmt - um z.B. aus den besten 5.000 Frames eines solchen Films später ein qualitativ überragendes Einzelbild zu gewinnen.

Der Anschluss an die Teleskope erfolgt einfach über die 1,25 Zoll Okularsteckhülse. Jener an die Teleobjektive ist mittels eines C-Mount-Adapters und weiteren Zubehörs möglich.
NexImage 10

Kamera: NexImage 10
Hersteller: Celestron
Gekauft: 2018
Typ: Color
Sensor: CMOS, ON Semi MT9J003 Color
Sensorgröße: 6,4 mm * 4,6 mm
Auflösung: 3856 * 2764 Pixel (10,6 MP)
Pixelgröße: 1,67 µm
Teleskopanschluss: 1,25 Zoll Steckanschluss, C-Mount
Datentransfer: USB 3.0


NexImage 5

Kamera: NexImage 5
Hersteller: Celestron
Gekauft: 2012
Typ: Color
Sensor: CMOS, Typ Micron MT 9P 031
Sensorgröße 5,7 * 4,28 mm
Auflösung: 2592 * 1944 (5 MP)
Pixelgröße: 2,2 µm
Empfindlichkeit: 0,53 C/Lux (laut Hersteller)
Teleskopanschluss: 1,25 Zoll Steckanschluss, C-Mount
Datentransfer: USB 2.0


Philips 900C
Ab 2010 filmte ich mit einer Philips 900 C - eigentlich eine adaptierte, noch auf Win XP zugeschnittene Webcam und recht ähnlich der Philips ToU. Sie war ebenso relativ empfindlich; so ließen sich auch die Bedeckungen hellerer Sterne durch den Mond filmisch festhalten, oder Saturnmode. Die 900C funktioniert mit der Software wxAstroCapture sogar noch unter Win 10.
Kamera: Philips 900 C - Philips ToUcam PRO II PCVC840K
Hersteller: Philips
Gekauft: 2010
CCD-Chip: Sony ICX098BQ
Auflösung: 0,33 Megapixel
Typ: Color
Chipdiagonale: 4,5 mm (¼")
Chipbreite 4,60 mm
Chiphöhe: 3,97 mm
Pixelabstand: 5,6 μm
Effektive Pixelzahl: 659 × 494
Gesamtpixelzahl: 692 × 504
Auflösung: 640 × 480
Empfindlichkeit: < 1 Lux
Teleskopanschluss: 1,25 Zoll, Steckanschluss
USB: 2.0


Meade LPI
Noch früher, ab dem Jahr 2009, hielt ich Mond und Planeten mit der Meade LPI fest. Sie verfolgte eine etwas andere Strategie, als die damals noch üblichen Webcams. Das Bild baute sich noch während der Belichtungsarbeit selbst langsam am Monitor auf - mit zunehmendem Detailreichtum. Ein Ansatz mit Limitationen.
Kamera: Meade Lunar and Planetary Imager (LPI)
Hersteller: Meade
Typ: Color
Gekauft: 2005
Sensor: Hynix HV7131E1 CMOS
Sensorgröße: 5,18 mm x 3,9 mm
Pixelanzahl: 640 x 480
Pixelgröße: 8 µm
Teleskopanschluss: 1,25 Zoll, Steckanschluss
USB: 1.1
Philips ToUcam

Das Tor zur hochauflösenden Planetenfotografie öffnete mir - wie vielen anderen Amateuren - 2005 die gebraucht gekaufte, damals legendäre Philips ToU: Eine Webcam, die ein findiger Sternfreund mit einem Steckadapter 1,25 Zoll ausgestattet hatte. Manche bauten sie um, erreichten so längere Belichtungszeiten und eine damals fast unglaubliche Leistung.

Kamera: Phillips ToUCam Pro
Hersteller: Philips
Gekauft: 2005 (gebraucht)
Typ: Color
Sensor: CCD Sony HAD (Hole Accumulation Diode) ICX098BQ
Sensorgröße: 4,5 mm diagonal
Pixelzahl: 640 x 480
Pixelgröße: 5,6 µm
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